Tiamīns (B1 vitamīns) ir ūdenī šķīstošs vitamīns un pieder B grupas vitamīnu grupai. Pamatojoties uz holandiešu ārsta Kristiāna Eijkmana novērojumu 19. gadsimta beigās, ka beriberi līdzīgi simptomi radās vistām pēc tam, kad tās tika barotas ar mizotiem un pulētiem rīsiem, bet ne pēc tam, kad tām tika doti nemizoti un nepulēti rīsi vai rīsu klijas, tiamīns ir pazīstams arī kā “antiberiberi vitamīns”. Pēc tam, kad 1926. gadā Jansens un Donaths vitamīnu nosauca par aneurīnu, pēc beriberi aizsargājošās vielas izolēšanas no rīsu sēnalām, B1 vitamīna strukturālo izskaidrošanu un sintēzi, savienojot abas gredzenu struktūras, 1936. gadā veica Viljamss un Vindauss, un vitamīns tika nosaukts par tiamīnu. Tiamīna molekula sastāv no pirimidīna un tiazola gredzena, kurus savieno metilēna grupa. Tiamīnam pašam nav terapeitiska pielietojuma, bet tikai to hidrofilie (ūdenī šķīstošie) sāļi, piemēram, tiamīna hlorīda hidrohlorīds, tiamīna mononitrāts un tiamīna disulfīds, vai to lipofilie (taukos šķīstošie) atvasinājumi (alitiamīni), piemēram, benfotiamīns (S -benzoiltiamīna-o-monofosfāts; BTMP), bentiamīns (dibenzoiltiamīns) un fursultiamīns (tiamīna tetrahidrofurfurildisulfīds). Sausais B1 vitamīns ir stabils 100 ° C temperatūrā. B1 vitamīna ūdens šķīdumi ir visstabilākie pie pH <5.5, bet ne neitrālā vai sārmainā vidē. Tiamīns ir gan termolabils (karstumjutīgs), gan jutīgs pret gaismu un oksidāciju, un tam ir augsta strukturālā vai konstitucionālā specifika. Nelielas izmaiņas molekulārajā struktūrā ir saistītas ar vitamīnu efektivitātes samazināšanos, neefektivitāti vai dažos gadījumos ar antagonistisku (pretēju) darbības veidu. Tiamīna antagonisti, piemēram, oksitiamīns, piritiamīns un amprolijs, var nomākt (inhibēt) I un II tiamināzi (tiamīnu šķelošos un inaktivējošos enzīmus) un nomāc bioloģiski aktīvā tiamīna pirofosfāta (TPP) saistīšanos (sinonīmi: tiamīna difosfāts (TDP), kokarboksilāze) līdz tā apoenzīmam un konkurējoši kavē attiecīgi 2-okskābju dekarboksilēšanu (oglekļa dioksīda (CO2) molekulas šķelšanos). Infūziju šķīdumi, kas satur sulfītu (SO2), pilnībā iznīcina B1 vitamīnu.
Absorbcija
Tiamīns ir sastopams gan augu, gan dzīvnieku pārtikā, bet tikai zemā koncentrācijā. Tā kā augos tiamīns ir brīvā, nefosforilētā veidā, 80–85% B vitamīna dzīvnieku audos sastopami attiecīgi kā bioloģiski aktīvs TPP un TDP un 15–20% - tiamīna monofosfāts (TMP) un tiamīna trifosfāts (TTP) . Fosforilēto B1 vitamīnu, kas uzņemts ar pārtiku, defosforilē ar zarnu sienas nespecifiskām fosfatāzēm (fermentatīvā fosfāts grupas) un tādējādi pārveidoti absorbējamā stāvoklī. Absorbcija brīvā tiamīna daudzums ir vislielākajā zarnā (tukšā zarnā), kam seko divpadsmitpirkstu zarnas (divpadsmitpirkstu zarnas) un ileum (ileum). Vienīgi neliels daudzums tiek absorbēts kuņģis un kols (resnās zarnas). Zarnas absorbcija (uzņemšana caur stīga) tiamīns ir pakļauts a deva-atkarīgs duālais mehānisms. Fizioloģiskais B vitamīna daudzums zem a koncentrācija no 2 µmol / l absorbē no enerģijas atkarīgs nātrijsstarpniecības nesēja mehānisms. Tādējādi B1 vitamīna transports zarnu gļotādas (gļotādas) šūnās ir aktīvs un piesātināts. Strukturālie analogi, piemēram, piritiamīns, var nomākt aktīvo B1 vitamīnu absorbcija izstumjot tiamīnu no tā transporta proteīni atrodas apikālajā (vērsts uz zarnu iekšpusi) šūnu membrānu. Ietekme uz alkohols or etanolu, no otras puses, sastāv no nātrijs-kālijs adenozīns trifosfatāze (Na + / K + -ATPase; ferments, kas ATP šķelšanas ceļā katalizē Na + jonu transportu no šūnas un K + jonus šūnā) bazolaterālā šūnu membrānu (vērsts prom no zarnas iekšpuses), kā rezultātā samazinās tiamīnam raksturīgais transports proteīni. Virs a koncentrācija 2 µmol / l, B1 vitamīna absorbcija notiek pasīvās difūzijas veidā, kas nav ne viens, ne otrs nātrijs-atkarīgs, tiamīna antagonisti to arī nevar kavēt vai etanolu.Piemērojot (ievadot) deva palielinās, absorbētā tiamīna procentuālais daudzums samazinās. Tas, no vienas puses, ir saistīts ar transmembrānas transporta regulēšanas mazināšanos proteīni par tiamīnu zarnās gļotādas šūnas (gļotādas šūnas) no B1 vitamīna deva > 2 µmol / l, un, no otras puses, pasīvās absorbcijas ceļa neefektivitāte salīdzinājumā ar aktīvo nesēju starpniecības transporta mehānismu. Saskaņā ar pētījumiem ar iekšķīgi lietotu radioaktīvi iezīmētu tiamīnu, absorbcijas ātrums, lietojot 1 mg, ir ~ 50%, 5 mg ~ 33%, 20 mg ~ 25% un 50 mg ~ 5.3%. Kopumā dienā var absorbēt tikai 8-15 mg B1 vitamīna. Zarnu biopsiju (audu paraugu) salīdzinājums gļotādas pacientiem ar un bez tiamīna deficīta pacientiem ar sliktu tiamīna stāvokli bija ievērojami augstāka B1 vitamīna absorbcija zarnās. Paaugstināta B1 vitamīna absorbcija deficīta stāvoklī rodas apikālo tiamīna pārvadātāju paaugstināta regulēšana (paaugstināšana) zarnās gļotādas šūnas (gļotādas šūnas). Absorbēto tiamīnu zarnu gļotādas šūnās (gļotādas šūnās) daļēji fosforilē citosola pirofosfokināze ar šķelšanu adenozīns trifosfāts (ATP) līdz koenzimātiski aktīvam TPP (fermenta piesaiste fosfāts grupas). Tiek uzskatīts, ka papildus nātrija starpniecības nesējmehānismam intracelulārā pirofosfokināze ir arī ātruma ierobežošanas solis tiamīna aktīvajā transportā uz gļotādas šūnu un caur to. Brīvais un fosforilētais tiamīns iekļūst aknas izmantojot portālu vēnas, no kurienes to caur asinsriti transportē uz mērķa orgāniem un audiem atbilstoši to prasībām.
Transports un izplatīšanās organismā
B1 vitamīna transports kopumā asinis galvenokārt notiek asins šūnās - 75% gadā eritrocīti (sarkanās asins šūnas) un 15% asinīs leikocīti (balts asinis šūnas). Tikai 10% B1 vitamīna asinis tiek transportēts plazmātiski, galvenokārt saistīts ar albumīns. Lielu B1 vitamīna devu uzņemšana noved pie tā, ka tiek pārsniegta saistīšanās spēja, tādējādi izdaloties tiamīna pārpalikums. Kopējais līmenis asinīs svārstās no 5 līdz 12 µg / dl. Mērķa orgānos un audos tiamīns tiek uzņemts mērķa šūnās un mitohondriji (Šūnu “enerģijas spēkstacijas”), izmantojot tiamīna transportētāju ar augstu afinitāti (saistošs spēks). Sakarā ar B1 vitamīna fizioloģisko nozīmi ogļhidrātos un enerģijas metabolisms, sirds muskuļi (3-8 µg / g), niere (2-6 µg / g), aknas (2-8 μg / g), smadzenes (1-4 µg / g) un skeleta muskuļos jo īpaši ir augsta tiamīna koncentrācija. Tiamīna deficīta gadījumā transmembrānu transporta olbaltumvielu paaugstināšanas (paaugstināšanas) dēļ palielinās B1 vitamīna uzņemšana mērķa šūnās. Brīvo tiamīnu var fosforilēt līdz bioloģiski aktīvam TPP visos orgānos un audos, izmantojot intracelulāro pirofosfokināzi ar ATP patēriņu un divu uzkrāšanos fosfāts atlikumi. Alkohols or etanolu novērš brīvā tiamīna aktivāciju koenzīmam TPP, konkurējoši kavējot pirofosfokināzi. Citas fosfātu grupas pārnešana uz TPP, izmantojot kināzi ar ATP šķelšanu, noved pie TTP, ko fosfatāžu ietekmē var pārveidot atpakaļ par TPP, TMP vai brīvu, nefosforilētu tiamīnu. Kamēr B1 vitamīns ir atrodams asins plazmā, mātes piensun cerebrospinālais šķidrums (ietekmē smadzenes un muguras smadzenes) galvenokārt brīvā formā vai kā TMP, asins šūnas (leikocīti; eritrocīti) un audos galvenokārt ir TPP. Intracelulārajā koenzimātiski aktīvajā TPP šūnu membrānu ir necaurlaidīgs (necaurlaidīgs). TPP var atstāt šūnu tikai pēc hidrolīzes (šķelšanās, reaģējot ar ūdens) izmantojot TMP, lai atbrīvotu tiamīnu. Fosforilētā tiamīna intracelulārā fosforilēšana (fosfātu grupu fermentatīvā piesaistīšanās) un membrānas caurlaidības (membrānas caurlaidības) pazemināšanās galu galā kalpo kā aizsargmehānisms, lai novērstu B1 vitamīna zudumus no fizioloģiskām devām (1-2 mg / d). B1 vitamīna ķermeņa kopējais daudzums veseliem cilvēkiem ir 25-30 mg, no kuriem aptuveni 40% ir muskuļos. Tiamīna veikals šaurākā nozīmē nepastāv. Sakarā ar tā funkciju kā koenzīms, B1 vitamīns vienmēr ir saistīts (saistīts) ar atbilstošo fermentu un tiek saglabāts tikai ( niere) tādā apjomā, kāds šobrīd ir nepieciešams. Tiamīna bioloģiskais pusperiods ir salīdzinoši īss, un cilvēkiem tiek ziņots, ka tas ir 9.5-18.5 dienas. Ierobežotā B vitamīna uzglabāšanas jauda un lielais apgrozījuma ātrums prasa ikdienas uzņemšanu ar pietiekamu daudzumu tiamīna, lai apmierinātu prasības, īpaši gadījumos, kad palielināts B1 vitamīna patēriņš palielinātas vielmaiņas rezultātā, piemēram, sporta laikā, smagā fiziskā darba laikā. grūtniecība un laktācija, hroniska alkohols ļaunprātīga izmantošana un drudzis.
Izdalīšanās
B1 vitamīna izdalīšanās ir atkarīga no devas. Fizioloģiskajā (vielmaiņas procesā normālā diapazonā) aptuveni 25% tiamīna tiek izvadīti caur nierēm (caur niere). Lietojot lielas devas, B1 vitamīns gandrīz pilnībā izdalās caur nierēm pēc audu piesātināšanas, vienlaikus palielinoties tiamīna daļai, kas izdalās caur žults un neabsorbēta tiamīna izkārnījumos. Šis nieru pārpildes efekts ir pašsaprotamības izpausmedepresija ne-nieru klīrensa procesu (ekskrēcijas procesu), kā arī cauruļveida reabsorbcijas (reabsorbcijas nieru kanāliņos) piesātinājumu. Apmēram 50% tiamīna tiek izvadīti brīvā formā vai esterificēti ar sulfāta grupu. Pārējie 50% ir vēl neidentificēti metabolīti, kā arī tiamīnkarboksilskābe, metiltiazoletiķskābe un piramīns. Jo lielāks ir B1 vitamīna daudzums, jo zemāka metabolizēšanās un lielāka brīvā, nemainītā tiamīna izdalīšanās.
Alitiamīns
Alitiamīni, piemēram benfotiamīns, bentiamīns un fursultiamīns ir lipofīlie (taukos šķīstošie) tiamīna atvasinājumi, kas saskaņā ar Fujiwara japāņu pētnieku grupas atklājumu 1950. gadu sākumā spontāni fizioloģiskos apstākļos veidojas, tiamīnu kombinējot ar alicīnu, aktīvo sastāvdaļu ķiploki un sīpoli. Alitiamīna atvasinājumos tiazola gredzens, kas ir būtisks vitamīnu darbībai, ir atvērts un sērs atoms ir aizvietots ar lipofilu grupu. Tikai pēc tiazola gredzena aizvēršanas ar savienojumiem, kas satur SH grupas, piemēram, cisteīns un glutationa zarnu gļotādas šūnās (gļotādas šūnās) un pēc fosforilēšanas (fermentatīvā fosfātu grupu pievienošana) mērķa šūnās esošajam bioloģiski aktīvajam tiamīna pirofosfātam alitiamīni var vitamīnu iedarboties organismā. Apolārās struktūras dēļ alitiamīni ir pakļauti atšķirīgiem absorbcijas apstākļiem nekā ūdens- šķīstošie tiamīna atvasinājumi, kurus absorbē saskaņā ar piesātinājuma kinētiku no enerģijas un nātrija atkarīgā veidā, izmantojot nesējmehānismu. Alitiamīnu uzņemšana zarnu gļotādas šūnās (gļotādas šūnās) notiek pēc iepriekšējas defosforilēšanas (fosfātu grupu noņemšanas) ar nespecifiskām fosfatāzēm pie zarnu gļotādas (zarnu gļotādas) proporcionāli devai proporcionāli ar pasīvu difūziju, pie kam alitiamīni iziet caur zarnu absorbciju barjera ātrāk un vieglāk, salīdzinot ar ūdens-šķīstošie tiamīna atvasinājumi, pateicoties to labākai membrānas caurlaidībai (membrānas caurlaidība). The biopieejamība no lipofiliem benfotiamīns ir apmēram 5-10 reizes lielāks nekā attiecīgi tiamīna disulfīdam un tiamīna mononitrātam. Turklāt alitiamīni pēc iekšķīgas lietošanas sasniedz augstāku tiamīna un TPP līmeni asinīs, mērķa orgānos un audos pārvalde lietojot salīdzinoši mazās devās un ilgāk tiek saglabāti (saglabāti) organismā. Hilbigs un Rahmans (1998), kuri pētīja audus sadale un ar radiomarķējumu liktenis benfotiamīns un tiamīna hidrohlorīds asinīs un dažādos orgānos, nosakot ievērojami augstāku radioaktivitāti visos orgānos pēc benfotiamīna pārvalde, jo īpaši aknas un nieres. 5–25 reizes augstāks koncentrācija benfotiamīna tika atrasts smadzenes un muskuļi. Visos citos orgānos benfotiamīna saturs bija par 10–40% lielāks nekā tiamīna hidrohlorīdā.
